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Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
Enrique Navarro
Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteUNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
2º CONGRESO INTERNACIONAL DE ENSEÑANZAS DEPORTIVAS EN LAS ZONAS DE MONTAÑA:
PROFESIONALES DE ALTURAHUESCA 23-25 OCTUBRE 2008
LABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECÁÁÁÁNICA NICA NICA NICA DEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVA
LABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECÁÁÁÁNICA NICA NICA NICA DEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVA
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
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¿¿QuQuéé Elementos entran en juego en el rendimiento del deportista?Elementos entran en juego en el rendimiento del deportista?
RENDIMIENTORENDIMIENTO
RESULTADORESULTADO
GASTO ENERGÉTICOY MECÁNICO
GASTO ENERGÉTICOY MECÁNICO
TACTICADEPORTIVATACTICADEPORTIVA
TÉCNICA INDIVIDUALTÉCNICA INDIVIDUAL
CONDICIONFÍSICA
CONDICIONFÍSICA
MODELOREFERENCIA
MODELOREFERENCIA
CONTROLMENTALCONTROLMENTAL
ENTRENAMIENTOENTRENAMIENTO
MATERIALMATERIALTECNOLOGÍATECNOLOGÍA
La biomecánica deportiva aplica las leyes de la mecánica a los movimientos realizados durante la práctica de la actividad física y el deporte con el objetivo principal de mejorar el rendimiento del deportista (McGinnis, 1999, Bartlett, 1999)
La biomecánica deportiva aplica las leyes de la mecánica a los movimientos realizados durante la práctica de la actividad física y el deporte con el objetivo principal de mejorar el rendimiento del deportista (McGinnis, 1999, Bartlett, 1999)
Rendimiento= resultado / gasto energético
Gasto Metabólico + Gasto Mecánico
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Objetivos Específicos de la Biomecánica DeportivaObjetivos Específicos de la Biomecánica Deportiva
MATERIALDEPORTIVO
MATERIALDEPORTIVO
PATRÓNTÉCNICA
PATRÓNTÉCNICA
DISEÑO MATERIAL DEPORTIVO
DISEÑO MATERIAL DEPORTIVO
OPTIMIZACIÓN DE LA TÉCNICA DEPORTIVA
OPTIMIZACIÓN DE LA TÉCNICA DEPORTIVA
ENTRENAMIENTOTÉCNICA
ENTRENAMIENTOTÉCNICA
PREPARACIÓNFÍSICA
PREPARACIÓNFÍSICA
APOYO ENTRENAMIENTO
DEPORTIVO
APOYO ENTRENAMIENTO
DEPORTIVO
Procedimientos de la Biomecánica DeportivaProcedimientos de la Biomecánica DeportivaProcedimientos de la Biomecánica Deportiva
•Análisis Biomecánico Teórico•Análisis Biomecánico Teórico
Técnicas de Adquisición de Datos
Técnicas de Adquisición de Datos
•Análisis Biomecánico Cualitativo•Análisis Biomecánico Cualitativo•Análisis Biomecánico Instrumental•Análisis Biomecánico Instrumental
Simulación por Ordenador
Simulación por Ordenador
VisiónVisión
VídeoVídeo
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Investigación Científica
Investigación Investigación CientíficaCientífica
Desarrollo TecnológicoDesarrollo Desarrollo TecnológicoTecnológico
LA INVESTIGACION Y TECNOLOGLA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍÍAA
(1979)
Braune y Fischer s. XIX
Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DInstrumentaciónInstrumentación
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Sistema Evaluación RendimientoSistema Evaluación Rendimiento
Tratamiento de DatosTratamiento de Datos
EntrenadorEntrenadorInformaciónInformación
Herramientas de Análisis del Rendimiento DeportivoHerramientas de AnHerramientas de Anáálisis del Rendimiento Deportivolisis del Rendimiento Deportivo
Registro de DatosRegistro de DatosProcesamiento de DatosProcesamiento de Datos
MODELOREFERENCIA
MODELOREFERENCIA
ENTRENAMIENTOENTRENAMIENTO
MATERIALMATERIALTECNOLOGÍATECNOLOGÍA
DeportistaDeportista
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
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EntrenamientoTécnica
Biomecánica
Aprendizaje Motor
SujetoSujeto MovimientoMovimiento
Análisis CualitativoAnálisis CualitativoInformaciónInformación
Feedback IntrínsecoFeedback Intrínseco
Feedback ExtrínsecoFeedback Extrínseco
Análisis Biomecánico Cualitativo
Análisis Biomecánico Cualitativo
Entrenador
AnAnáálisis Biomeclisis Biomecáánico aplicadonico aplicadoal Control del Entrenamientoal Control del Entrenamiento
PlanificaciónEntrenamientoPlanificaciónEntrenamiento
Control Técnica Control Técnica
CompeticiónCompeticiónSesión EntrenamientoSesión Entrenamiento
Análisis EntrenamientoAnálisis Entrenamiento
Análisis BiomecánicoAnálisis Biomecánico
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Investigación Científica
Investigación Investigación CientíficaCientífica
Desarrollo TecnológicoDesarrollo Desarrollo TecnológicoTecnológico
TECNOLOGÍADOMÉSTICATECNOLOGÍADOMÉSTICA
EVOLUCION DEL CONOCIMIENTOEVOLUCION DEL CONOCIMIENTO
LA INVESTIGACION Y TECNOLOGLA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍÍAA
video Digital25 imágenes/s = 50 campos/s
video Digital25 imágenes/s = 50 campos/s
Mini DV*.mov
Mini DV*.mov
Análisis de la Técnica basado en el video
AnAnáálisis de la Tlisis de la Téécnica basado cnica basado en el videoen el video InstrumentaciónInstrumentación
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Cámaras de Vídeo Alta Velocidad
Cámaras de Vídeo Alta Velocidad
250: 480x420: 34.1s500: 320x280: 8.2 s1000:240x280: 8.2.s
250: 480x420: 34.1s500: 320x280: 8.2 s1000:240x280: 8.2.s
Análisis de la Técnica basado en el video
AnAnáálisis de la Tlisis de la Téécnica basado cnica basado en el videoen el video InstrumentaciónInstrumentación
Formatos de almacenamientoFormatos de almacenamientoCAMARAS DE CAMARAS DE VIDEOVIDEO DIGITAL: IMAGENESDIGITAL: IMAGENES
Cinta MiniDvCinta MiniDv
Vídeo Digital: Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec(acrónimo de codificador/decodificador).
Vídeo Digital: Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec(acrónimo de codificador/decodificador).
AVIAVI
MOVMOVMPEGMPEG
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Formatos de almacenamientoFormatos de almacenamientoCAMARAS DE CAMARAS DE VIDEOVIDEO DIGITAL: IMAGENESDIGITAL: IMAGENES
Memoria Digital: HD, SDMemoria Digital: HD, SD
Vídeo Digital: Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec(acrónimo de codificador/decodificador).
Vídeo Digital: Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec(acrónimo de codificador/decodificador).
AVIAVI
MOVMOVMPEGMPEG
VISUALIZACION DE LAS IMAGENESVISUALIZACION DE LAS IMAGENES
Magnetoscopio cámaraMagnetoscopio cámara
Ordenador con Puerto Fireware IEEE 1394Ordenador con Puerto Fireware IEEE 1394
Software de Captura Edición de EdiciónSoftware de Captura Edición de Edición
Adobe PremierAdobe PremierPinnaclePinnacleDartfishDartfish
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VISUALIZACION DE LAS IMAGENESVISUALIZACION DE LAS IMAGENES
Quick Time PlayerQuick Time PlayerPinnaclePinnacleDartfishDartfish
Vídeo Digital HD: MOV, MPG2Vídeo Digital HD: MOV, MPG2
Puerto USBPuerto USB
Software de Captura Edición de EdiciónSoftware de Captura Edición de Edición
PROTOCOLO:PROTOCOLO:
SISTEMA DE ANALISIS CUALITATIVO DE LA TECNICA DEPORTIVASISTEMA DE ANALISIS CUALITATIVO DE LA TECNICA DEPORTIVA
Grabación del movimiento Grabación del movimiento
Captura de Imágenes: Creación de Ficheros video (*.AVI, *.MOV)Captura de Imágenes: Creación de Ficheros video (*.AVI, *.MOV)
Edición de Imágenes y SecuenciasEdición de Imágenes y Secuencias
Tiempo RealTiempo Real
Tiempo DiferidoTiempo Diferido
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ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO CUALITATIVO EN ESQUI EN PISTANICO CUALITATIVO EN ESQUI EN PISTA
Grabación del movimiento con cámara MiniDV (para posterior análisis post entrenamiento)Grabación del movimiento con cámara MiniDV (para posterior análisis post entrenamiento)
Captura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 HzCaptura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 Hz
Visualización y feedbackVisualización y feedback
Instalación: Dos cámaras, una lateral a la pista y otra frontal. Cada esquiador realiza una bajada pasando puertas utilizando diferentes técnicas (viraje por extensión, por flexión,..)
Instalación: Dos cámaras, una lateral a la pista y otra frontal. Cada esquiador realiza una bajada pasando puertas utilizando diferentes técnicas (viraje por extensión, por flexión,..)
ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENONICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO
Grabación del movimiento en Cámara MiniDvGrabación del movimiento en Cámara MiniDv
Captura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 HzCaptura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 Hz
Edición Imágenes: Análisis BiomecánicoEdición Imágenes: Análisis Biomecánico
Visualización: REPORTVisualización: REPORT
Visor de Windows XPVisor de Windows XP PowerPointPowerPoint
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VirajesVirajesFasesFases
Fase de IniciaciónCAMBIO DE CANTOSFase de Iniciación
CAMBIO DE CANTOS
Fase de ConducciónFase de Conducción
Fase de IniciaciónCAMBIO DE CANTOSFase de Iniciación
CAMBIO DE CANTOSFase de ConducciónFase de Conducción
VirajesVirajes
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ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENONICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO
Sincronización ImágenesSincronización Imágenes
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
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XY
Z
(X, Y, Z)
(U1, V1)
Foco 1
(U2, V2)
Foco 2
( ) ( ) ( )422272322622225212 ,,,,,,, LUZULLYULLXULL −=−+−+−
( ) ( ) ( )11222721022629225282 ,,,,,,, LVZVLLYVLLXVLL −=−+−+−
( ) ( ) ( )11111711011619115181 ,,,,,,, LVZVLLYVLLXVLL −=−+−+−
( ) ( ) ( )411171311612115111 ,,,,,,, LUZULLYULLXULL −=−+−+−
Cálculo de las coordenadas 3D de puntos a partir de las coordenadas proyectadas en dos o más cámaras
Cálculo de las coordenadas 3D de puntos a partir de las coordenadas proyectadas en dos o más cámaras
Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DDefiniciónDefinición
Filmación del Movimiento y del
objeto de Calibración desde dos puntos de vista diferentes
• Se colocan y ajustan las cámaras• Se filma el Sistema de Calibración• Se filma el movimiento
• Se colocan y ajustan las cámaras• Se filma el Sistema de Calibración• Se filma el movimiento
Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DProtocoloProtocolo
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• Se marcan los puntos del cuerpo en cada fotograma (digitalización manual)
• Se marcan los puntos del cuerpo en cada fotograma (digitalización manual)
Marcación de puntos en las secuencias
Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DProtocoloProtocolo
Marcación de puntos en las secuencias
CálculoCoordenadas 3D
Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DProtocoloProtocolo
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SINCRONIZACION DE IMÁGENES CON OTROS REGISTROS
ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO EN EL ESQUINICO EN EL ESQUI
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Cámaras Luz Visible (Alta y Baja Frecuencia) Cámaras Luz Infrarroja (Alta y Baja Frecuencia)
Sistema de Captura Automática del Movimiento en 3D
Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D InstrumentaciónInstrumentación
•Marcadores Pasivos de material reflectante •Distintos tamaños según resolución •Adheridos al cuerpo
Sistema de Captura Automática del Movimiento en 3D
Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D InstrumentaciónInstrumentación
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•Visualización del movimiento en 3D desde cualquier punto vista
•Análisis Cinemático de puntos del cuerpo, del centro de masas y de los segmentos como sólidos rígidos
•Análisis Dinámico Inverso• Compatibilidad con otros sistemas como Plataformas de Fuerza, Electromiografos o acelerómetros.
•Visualización del movimiento en 3D desde cualquier punto vista
•Análisis Cinemático de puntos del cuerpo, del centro de masas y de los segmentos como sólidos rígidos
•Análisis Dinámico Inverso• Compatibilidad con otros sistemas como Plataformas de Fuerza, Electromiografos o acelerómetros.
Sistema de Captura Automática del Movimiento en 3D
Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D ProtocoloProtocolo
Sistema de Captura Automática del Movimiento en 3D
Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D UtilizaciónUtilización
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Enrique Navarro Enrique Navarro Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteFacultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteUNIVERSIDA POLITÉCNICA DE MADRIDUNIVERSIDA POLITÉCNICA DE MADRID
Gracias por su Atención
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